分隔屏布置对四角布置切圆燃烧锅炉水平烟道空气动力场的影响

为改善四角布置切圆燃烧锅炉水平烟道烟气偏差,以某600MW级锅炉为研究对象,就分隔屏布置对其炉膛上部及水平烟道空气动力场的影响进行了冷态模化试验及计算流体力学数值模拟研究。通过分析气流流动特性和水平烟道速度偏差的形成机制,得到分隔屏布置对炉膛上部气流分布及水平烟道速度偏差的影响规律。结果表明:布置分隔屏使得水平烟道内气流相对于无分隔屏时更加贴近壁面,局部区域速度偏差有较大的增加;分隔屏可在一定程度上减小炉膛出口两侧速度偏差,但效果不明显。

水雾强化隧道火灾火焰现象试验研究

为探明隧道内水雾对柴油池火的火焰强化作用机制,基于Froude准则,搭建比例为1∶10的隧道水雾灭火试验平台。用模型试验方法,定量分析喷嘴压力与预燃时间等因素对水雾的火焰强化效果的影响。试验结果表明,火焰强化现象产生的主要原因是水雾和燃料的扬沸,只有当喷嘴压力超过某一临界值时才会出现火焰强化现象;强化后的火焰宽度及面积较无强化火焰明显增大,火焰高度略有降低;水雾对火焰的强化作用可以分为瞬间弱度、间断中度和连续强度3种程度,随着预燃时间的增加,火焰强化程度不断升高,火灾危险性逐渐变大。

地铁隧道列车火灾的火焰顶棚射流温度特性研究

以地铁隧道火灾为研究对象,通过1∶8缩尺模型试验和数值模拟分析夹带火焰的烟气顶棚射流的温度特性,为地铁隧道火灾的防灾减灾提供参考。假定火源位于列车中部,燃烧强度是经过相似变换的等量荷载。火焰直接撞击顶棚并向上、下游扩展。考虑隧道内热辐射效应,得到在不同燃料用量下火焰顶棚射流温度的时变规律与空间分布特征。结果表明:燃料的多少对火焰顶棚射流在燃烧时间内的温度时变曲线的变化趋势影响不大,燃烧达到稳定的时间非常接近,但稳定状态的温度明显不同;火焰区上方顶棚射流烟气的最高温度与燃料液面的高度有关,试验中出现在距隧道顶0.18H处,而不是纯烟气顶棚射流给出的0.01H的区域内;列车上方及列车首尾附近的火焰顶棚射流温度沿隧道纵向呈线性衰减,且衰减速率不随时间变化,而不是纯烟气顶棚射流的指数衰减形式。在一定的高度以下,火焰顶棚射流的温度迅速降低,存在温度较低的安全区域适合于人员疏散。

中储式热风送粉W型火焰锅炉炉内空气动力场实验研究

针对引进美国FW公司的配备双旋风分离式煤粉燃烧器的W型火焰锅炉 ,在相似模化的基础上建立冷态模型 ,利用热线风速仪与示踪法测量了不同工况下炉内的空气动力场 ,得出了不同工况下炉内流场的矢量图、火焰长度、炉内主气流在炉深方向上的分布曲线以及主气流充满度变化曲线 ,通过实验结果对炉内空气动力特性进行了分析 ,研究结果表明 ,沿水平方向高速送入炉内的三次风对炉内空气动力特性有显著影响。

电厂煤粉锅炉低NO_x燃烧的研究

针对江西省贵溪火电厂3号锅炉(125MW、420t/h)、建立了NO_x排放的一维数值模型,同时对该炉进行低NO_x燃烧排放测试,证实了该模型的可行性;为了解锅炉实际运行的NO_x排放特性,通过试验认为一次风速、过剩空气系数、锅炉负荷和磨煤机投停是影响N0_x生成的主要因素,并运用该模型重点分析缩腰配风条件下锅炉燃烧工况对NO_x排放的影响。

改进点源法在火灾热辐射计算中的应用

为了对火灾热辐射进行较为准确的计算,借鉴CFD计算理论,对热辐射点源模型进行改进,根据火焰宽度、燃烧速率相同的原则,对火焰进行'离散',对控制点的数量进行分析,并试验验证改进点源模型的精确性。结果表明:改进点源模型实现了火灾热辐射的快速计算且精度较高,当火焰高度上点源个数为71时,点源个数的增加对计算结果的改善不明显;计算结果比试验结果数值偏高。

黄磷燃烧特性实验研究与理论分析

基于黄磷燃烧特性实验,对黄磷燃烧的动力学现象进行了实验研究和理论分析。通过观察不同燃烧表面积的黄磷燃烧动力学现象,获得了黄磷的燃烧特性参数,并利用池火模型对黄磷燃烧实验进行了理论分析。研究结果表明:固定表面积的黄磷燃烧时,黄磷的质量损失速率可近似视为某一恒定值,黄磷的质量损失速率与燃烧表面积有关。黄磷燃烧实验火焰最高温度约为1000℃,火焰高度与燃烧表面积有关。池火模型可以对黄磷的燃烧特性参数进行预测和分析,池火模型所预测的火焰高度与实验数据基本相吻合,相对误差小于7%。

超临界600 MW机组英巴W火焰炉偏斜气固两相流和不对称燃烧研究

针对国内引进的首台参数最高、单机容量最大的超临界600 MW机组英巴W火焰锅炉,借助1:40冷模试验台的变分级风率试验揭示其炉内气固两相流动特性,通过满负荷设计工况的工业测量获得炉内燃烧和NO_x排放特性。结果表明:不同分级风率下炉内均呈现"前长后短"型偏斜气固两相流场,后墙侧下行气固两相流较快倾向炉膛中心且较早上行,上行气流整体偏向前墙侧且后拱下部形成强回流区;下行气固两相流存在气固相滑移现象且前后墙侧差异大;后墙侧燃烧状况明显优于前墙侧,前墙侧严重低温和大量未燃尽颗粒物,导致锅炉整体燃尽效果差,飞灰可燃物高达8.5%;燃烧器区域一次风粉与二次风过早混合、炉内分级燃烧程度低和后墙侧局部高温环境的综合作用,导致NO_x排放质量浓度高达1 467 mg/m^3(φ(O_2)=6%)。建议改进炉膛结构、配风和燃烧系统,避免采用一、二次风密集相间的喷口布置方式,在构建对称燃烧流场、维持足够燃尽的同时,尽量加大炉内分级燃烧。

燃生物质锅炉空气动力场冷态模化试验研究

针对生物质燃料的特性,运用相似理论建立了燃酒糟锅炉空气动力场冷态模化试验系统,得到了不同一次风风速下炉内空气动力场的变化规律,为燃生物质锅炉设计和运行的优化提供了必要依据。

不同二次风角度的W炉冷态流场实验研究

针对燃煤W火焰锅炉氮氧化物排放高的问题,提出新型W火焰锅炉燃烧技术——热风包裹低NOx燃烧技术(HAP),并对该技术进行冷态模化实验研究.HAP技术在常规W炉的基础上,在下炉膛增加了冷灰斗二次风和炉底二次风.冷态模化实验表明:相比于常规的W锅炉,HAP技术的炉内流场更优化,一次风下探深度大,炉内充满度高,并且壁面未出现严重的贴壁流动,结渣风险较小.通过对前后墙二次风和冷灰斗二次风的不同倾角的实验研究发现:倾角为45°的前后墙二次风具有较好的下探深度和炉膛充满度,避免了贴壁流动现象;增大冷灰斗二次风入射角度可以减小一次风下探深度,使得贴壁流动现象加剧.炉膛充满度随着冷灰斗二次风倾角的逐渐增大呈现先增大后减小的趋势,在66°时达到最大值.

大型四角切向燃烧锅炉燃烧器区流场的试验研究

在大型四角切向燃烧锅炉中,从燃烧器喷口喷出的射流总是不可避免地偏离其设计方向。一般认为,导致射流偏转的主要因素有两个:射流自身的卷吸作用;炉内旋转气流对射流的横向冲击作用。本文以HG-2008／18.2-YM2型锅炉为原型建立冷模试验台,通过调整燃烧器射流的开启角度及喷口数,分析燃烧器区流场的变化,从而为调整炉内流动工况提供依据。

墙式布置切圆燃烧的冷态模化试验

部分厂家对超临界以及超超临界技术采用了墙式切圆燃烧方式。对一台采用这种燃烧方式的超超临界锅炉进行冷态模化试验,并且采用三维粒子动态分析仪(Particle dynamicsanalyzer,PDA)测量燃烧器区域的气固两相流动特性,以研究该燃烧器在炉内的气流流动特性以及不同运行参数对流场变化的影响。分别对墙式燃烧方式的速度分布、速度衰减特性以及浓度分布进行了分析。结果表明,一次风率越高,切圆越小;而且提高一次风率,也有助于减缓射流的衰减;该燃烧方式会在炉膛中心形成一高浓度区,形成低NOx燃烧,且该区域浓度随着一次风率的提高而略有增大,但是由于射流偏转,也会在侧墙边壁处形成高浓度区。